锚喷支护在隧道工程中应用论文

浅谈锚喷支护在隧道工程中的应用摘要：喷锚支护是用以加固岩层的临时或永久支撑。

它利用高压喷射混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用(根据地质情况也可分别单独采用)，以达到支撑的目的。

它喷锚支护不仅可用于加固局部失稳的围岩和整治塌方，确保隧道施工安全，还可用于对隧道围岩进行系统支护加固。

因此，锚喷支护在隧道工程中得到广泛的应用。

本文结合工程实际，就锚喷支护在隧道工程中的应用谈一些看法。

关键词：锚喷支护隧道工程应用
一、锚喷支护在隧道结构体系中的作用
1、锚喷支护的特点
把锚固和喷混凝土结合起来，用以加固地下洞室围岩的措施。

喷混凝土是利用喷浆设备向地下洞室开挖面喷一定厚度的混凝土层，借以支护围岩。

由于混凝土喷层密贴围岩，并具柔软性等特点，所以能承受较大荷载，并能控制围岩变形，充填胶结岩体表层裂隙，保护和发挥岩体的潜力。

喷混凝土可以作为洞室围岩的初期支护，也可以作为永久性支护。

喷锚支护是使锚杆、混凝土喷层和围岩形成共同作用的体系，防止岩体松动、分离。

把一定厚度的围岩转变成自承拱，有效地稳定围岩。

当岩体比较破碎时，还可以利用丝网拉挡锚杆之间的小岩块，增强混凝土喷层，辅助喷锚支护。

2、隧道的结构体系
隧道的结构体系是由围岩和支护结构（又称为衬砌）共同组成，
其中围岩是主要的承载单元，支护结构是辅助性的，通常也是必不可少的.
3、隧道的支护结构
根据岩体力学理论及人们长期的工程实践总结，认为较理想的支护结构应满意以下两个方面的要求：一是支护结构必须能与围岩紧密接触，保证支护结构与围岩作为一个整体进行工作；二是允许支护结构与围岩能共同产生有限的变形，围岩发生少量变形后，释放了部分围岩内应力，它所需要支护结构提供的支护阻力就减少，同时支护结构发生少量变形后，它能提供给围岩的支护阻力就相应增加，如此达到平衡后就能保证隧道结构体系的稳定。

4、锚喷支护的作用
当前隧道的支护结构，主要采用以锚喷支护作为初期支护、模筑混凝土作为二次衬砌的复合衬砌结构。

二、锚喷支护结构体系的施工技术
锚喷支护主要包括锚杆支护、喷射混凝土支护、锚杆喷射混凝土联合支护、喷射混凝土钢筋网联合支护、锚杆喷射混凝土及钢筋网联合支护，以及上述几种类型中增设钢构件而组成联合支护。

1、锚杆施工
锚杆的种类很多。

按锚杆在围岩中的锚固形式，主要分为机械式锚固的锚杆和全长粘结式锚固的锚杆。

工程施工中，应根据围岩情况及设计要求，合理选用锚杆的类型，确保锚杆的长度、间距及粘结材料符合设计及技术规范的要求，
以便得到良好的支护效果。

此外，锚杆施工中尚应注意以下几个方面：
（1）楔缝式锚杆和胀壳式锚杆，其锚头容易受围岩变形或爆破振动影响而松动，降低了锚固力。

因此，安装后要定期检查，及时紧固松驰的锚杆。

这类锚杆用于永久性支护时，还应补注水泥砂浆。

（2）对于全长粘结式锚杆，要使粘结材料均匀裹覆杆体，并密实充满杆体与孔壁之间的间隙，确保锚固力。

因此，钻孔后应检查孔内是否有落渣，必要时应使用高压风清孔，然后再安装锚杆。

使用树脂粘结剂或早强药包粘结剂时，应在孔内放入足够数量的粘结剂，并搅拌均匀。

使用水泥砂浆粘结剂时，砂浆要灌注密实并确保安插锚杆时，孔口有砂浆流出，否则应拔出杆体重新注浆。

（3）锚杆尾端都应设置垫板，垫板面积不少于设计要求，垫板要与锚杆联接牢固并与岩面紧贴。

设置垫板可以使围岩传递给锚杆的荷载增大，锚杆充分受力，发挥锚杆对围岩的三维约束效果。

（4）注意锚杆的方向。

对于有明显节理面的围岩，锚杆应垂直节理面或与节理面呈较大角度布设，否则，锚杆应垂直围岩内轮廓面，呈放射状布设。

（5）锚杆的锚固力，除与锚杆的类型及围岩情况有关以外，还与施工操作有很大的关系。

因此，锚杆安装后，要随机按不小于1% 的频率抽取锚杆做拉拔试验，拉拔力不到设计及规范要求时，要补打锚杆。

（6）锚杆与喷射混凝土联合支护时，应先对围岩表面初喷一层
混凝土后，再施工锚杆，并使垫板紧贴初喷面，使锚杆与喷射混凝土联接紧密共同作用。

（7）渗水段围岩设置砂浆锚杆时，由于渗水会降低砂浆强度和粘结力，因此，应先处理渗水再施工锚杆，或改用对水不敏感的其它粘结材料，如早强药包锚杆，或其它型式的锚杆。

2、喷射混凝土施工
喷射混凝土施工有干式喷射法和湿式喷射法两种。

据统计，我国以干式喷射法为主，而欧美国家大多采用湿式喷射法。

无论选用哪种施工方法，都应该注意以下要点：
（1）确定合适的混凝土配合比。

喷射混凝土的配合比，除要满足设计强度外，还要满足喷射工艺、混凝土与岩面的粘结力、混凝土喷射时的回弹量等要求，因此配合比要通过试喷施工验证。

采用干法喷射施工时，由于干拌和料与水是在喷嘴处混合，水灰比不易严格控制，施工过程中混凝土的品质差异较大。

为保证施工强度，则其试配强度应适当加大。

配合比强度试件，应与喷射混凝土施工强度检验一样，用喷大板切割法或凿方切割法制取试件，不能用试模内浇筑制件方法。

（2）要使喷射混凝土与岩面有良好的粘结力，在喷射混凝土施工前，应对受喷岩面进行清理，清除松动岩石和粉尘杂物，处理好涌水。

（3）喷射混凝土应紧跟开挖面及早施工。

（4）控制好喷射混凝土的厚度。

厚度要满足设计及规范要求，并且要保证锚杆、钢筋网、钢支撑等有足够保护层，但也不能过厚而侵占二次衬砌空间。

（5）随时检查已施工完的喷射混凝土情况，有局部剥离脱落的要及时补喷，有较大开裂时要凿除喷层重新喷射施工，喷层中有微小裂缝且不扩展时，说明围岩变形趋于稳定，则可以不处理喷层。

（6）加强对喷射混凝土的养护，一般至少要养护7天。

冬天要避免混凝土被冻坏。

3、钢筋网的施工
（1）钢筋网应在初喷一层混凝土后铺设。

但在土砂围岩中，应先紧贴岩面铺设钢筋网，再喷混凝土，使喷射混凝土能阻附着在岩面上。

（2）钢筋网应随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm。

（3）钢筋网的网格尺寸，不大于设计值。

钢筋交叉点要绑扎（或焊接）牢固。

（4）钢筋网应与锚杆、钢构件等连接牢固，必要时增设锚钉固定，在喷射混凝土作业时不得晃动。

4、格栅拱架和钢拱架施工
（1）拱架的外型尺寸及安装位置要准确，确保隧道的净空满足设计要求。

（2）加强拱架的连接。

拱架的连接有两个方面：一方面，拱架
一般都是分段制作，分段安装，便于安装操作。

另一方面，相邻拱架之间必须设置纵向连接钢筋，连接钢筋一般使用直径不小于20mm 的螺纹钢筋。

连接钢筋不仅能传递应力，使各格拱架共同承受荷载，还能增加拱架的稳定性。

（3）防止拱架下沉。

为防止拱架承受荷载后出现下沉，拱脚必须安装在承载力大的基岩。

如果拱脚处围岩的承载力不足，则可用加垫钢板等方式以增加拱脚与围岩的接触面积，或者设置钢托梁。

（4）拱架应尽量靠近围岩，拱架与围岩之间的缝隙必须用喷射混凝土填充密实。

如果开挖后围岩起伏较大，可先初喷一层混凝土找平，再安装拱架。

三、结束语
锚喷支护是一种柔性支护结构，是在充分发挥围岩自身承载能力的基础上设置的支护结构，具有施工方便快捷、有效地减薄支护结构厚度、提高成洞空间等诸多优点，随着我国基础建设步伐的加快和大量隧道工程的出现，锚喷支护在隧道工程的应用将进一步拓宽。

参考文献
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